基于三角模糊数的河流沉积物中重金属污染评价模型

将模糊集理论引入污染评价领域,建立基于三角模糊数的地累积指数模糊评价模型.用三角模糊数表示沉积物污染物浓度和地球化学背景值,并通过α-截集技术和区间数的隶属度计算得出重金属污染程度级别,从而为重金属的综合污染评价提出一种新的思路.将该模型应用于湘江7个河段底泥沉积物重金属污染的评价,结果表明,7个河段沉积物中重金属污染严重,且6种重金属的地累积指数差异较大,各种重金属的富集程度由高至低排列的顺序为:CdZnHgPbAsCr.各河段沉积物中重金属的综合污染程度顺序为:衡阳湘潭郴州长沙岳阳株洲永州.Cd、Zn和Hg是各河段沉积物污染的主要环境污染因子.     

基于盲数理论的水体沉积物重金属污染评价模型

针对污染风险评价系统多种不确定信息共存的特点,将盲数理论引入污染评价领域,建立基于盲数理论的地累积指数评价模型.用盲数表示沉积物污染物浓度和地球化学背景值,并通过盲数可靠性分析BM模型和隶属度加权计算得出重金属污染程度等级.将该模型应用于洞庭湖水系沉积物重金属污染的评价,结果表明,这些重金属的富集程度由高至低排列的顺序为:Cd>Cr=Cu=Zn=Hg=As>Pb,Cd是洞庭湖沉积物污染的主要环境污染因子.该模型算出了重金属地累积指数的可能值区间,并且得出与其相对应的可信度水平,进而定量计算出重金属隶属于各污染程度的可能性,它弥补了传统确定性方法的不足,更真实、更客观地表征了评价区域沉积物重金属的富集污染程度.     

基于梯形模糊数的沉积物重金属污染风险评价模型与实例研究

综合考虑到经典确定性污染评价模型的现实缺陷,将梯形模糊数理论引入环境评价领域,通过将研究区域重金属背景值及重金属实测含量的梯形模糊数化,结合聚类分析、α-截集技术和区间数隶属度计算,最后基于定义的重金属生物毒性评价权重系数建立了沉积物重金属污染风险模糊评价模型.采用该评价模型评价了洞庭湖表层沉积物重金属污染的风险状况,结果表明,洞庭湖水系表层沉积物中7种重金属污染风险程度排序为:Hg>Cd>Pb>Cu>Cr>Zn>As,Hg、Cd和Pb应成为洞庭湖水环境污染治理的优先控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,模糊评价模型得出了各重金属地累积指数的可能值区间,并进而得出与之对应的隶属可信度水平,从而较好地弥补了确定性评价的不足,更客观地、全面地表征了评价区域沉积物中重金属的真实污染状态与空间分布差异.     

基于三角模糊数的沉积物污染生态风险评价

基于水环境系统的不确定性,以及数据信息的不足和不精确性,将沉积物环境背景值和污染物浓度表示为三角模糊数,建立沉积物生态风险的模糊评价模型.应用该模型,取长江口沉积物背景值,对长江口及毗邻海域沉积物中重金属污染及其生态风险进行分区分析.结果表明,研究区的底质生态环境均受到不同程度的污染,重金属的污染程度依次为Cu、Hg、Zn、Pb、As、Cd;与Hakanson生态风险指数法对照,2种方法评价的生态风险变化趋势相似,长江口门、最大浑浊带和杭州湾的生态风险均比长江口外区和舟山海区大,但长江口门、最大浑浊带和杭州湾的潜在生态风险等级增加了一个等级.用同期的底栖动物群落结构参数进行验证,评价结果合理.     

湖泊水体富营养化评价的随机模拟与三角模糊数耦合模型

根据湖泊水环境系统的不确定性,建立了基于随机模拟和三角模糊数的湖泊水体富营养化评价耦合模型,采用三角模糊数表征各营养因子监测值,运用随机模拟方法模拟三角模糊数,得到各变量的随机模拟序列,由综合营养状态指数法确定湖泊的营养等级概率水平。以宁夏沙湖为例,运用此耦合模型对水体的富营养化程度进行评价。结果表明:该方法将水体富营养评价中水环境状态的不确定性以确定性方法融入评价模型,直观表征了水体在各营养状态隶属度的复杂性,评价结果更加全面、合理。     

基于三角模糊数的清河沉积物重金属评价

为全面了解北京清河沉积物重金属的空间分布及污染水平,在清河采集8个沉积物样品,测定w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn),并利用基于三角模糊数的地累积指数模糊评价模型对北京清河沉积物的重金属污染进行评价. 结果表明:北京清河沉积物中w(As)、w(Cd)、w(Cr)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)的平均值分别为43.18、1.20、70.70、49.62、38.59和297.36 mg/kg,不同重金属在各采样点间的分布差异较大,6种重金属的污染程度表现为As>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr. 对于大部分采样点,基于三角模糊数的不确定性评价结果与常规评价结果保持一致,均显示清河沉积物重金属污染程度较低. 然而,QH6采样点(立水桥)As常规评价结果为偏中度污染,不确定性评价结果为中度污染;QH5采样点(清河大桥)Cd和Zn在常规评价结果为轻度污染,而不确定性评价结果为偏中度污染;QH8采样点(入温榆河口)Cd和Zn常规评价结果分别为轻度污染和偏中度污染,不确定性评价的结果则显示为偏中度和中度污染. 不确定性评价方法采用重金属质量分数区间值,而常规评价则采用重金属质量分数的单一值;不确定性评价通过计算隶属度确定污染等级,在接近分级界限时,不确定性评价和常规评价结果之间出现差异.      

基于三角模糊数和重金属化学形态的土壤重金属污染综合评价模型

将三角模糊数理论引入环境评价领域,构建了量化表征不同重金属自身生物毒性及同一重金属不同化学存在形态生物毒性的土壤重金属生物毒性双权重评价体系,并结合地累积指数评价模型,建立了土壤重金属污染综合评价模型.最后,采用该综合评价模型评价了寺庄顶典型污灌区的土壤重金属污染状况.评价结果表明,寺庄顶典型污灌区土壤中5种重金属的综合污染评价值差异较大,各重金属的综合污染程度排序为:Cd＞Ni＞Cu＞Zn＞Cr,Cd、Ni、Cu应成为今后该地区土壤污染治理的主要控制因子.与确定性模型评价结果的对比分析表明,综合评价模型较好地弥补了确定性评价的不足,并能更全面、真实地综合表征评价区域土壤重金属富集污染和潜在生物毒性风险信息,为科学决策提供了理论基础.     

巢湖、洞庭湖、鄱阳湖沉积物重金属污染及来源的Meta分析

对2004～2021年关于巢湖、洞庭湖、鄱阳湖沉积物中重金属浓度的研究进行了分析,并对3个湖泊沉积物的重金属地质累积、潜在生态风险和毒性进行了蒙特卡洛分析,以清晰、客观、全面地描述3个湖泊沉积物的重金属污染情况.结果表明,3个湖泊均存在不同程度的Cu、Zn、Pb、Ni、Cr和Cd污染,总体污染程度上,鄱阳湖>洞庭湖>巢湖.地累积指数表明,Cd是3个湖泊中最主要的污染元素,巢湖沉积物中Cd处于偏中度污染水平占比为84.76%,洞庭湖沉积物中Cd处于偏重度污染水平占比为32.64%,鄱阳湖沉积物中Cd偏重度污染水平占比达到46.64%.巢湖、洞庭湖和鄱阳湖RI值中Cd元素为主要贡献者,占比分别为80.26%、91.04%和90.03%.巢湖整体处于中低风险,洞庭湖RI值高风险概率为60.74%;鄱阳湖重金属RI值高风险概率68.95%,生态风险高.毒性结果表明,三个湖泊沉积物毒性较高的是Pb和Cr,巢湖沉积物中的重金属毒性处于低度毒性水平,洞庭湖沉积物中度毒性水平的累积概率为69.03%,鄱阳湖中度毒性水平的累积概率为7.18%.巢湖、洞庭湖、鄱阳湖重金属污染情况各不相同,重金...     

东湖通道沉积物重金属污染及在人工干扰下的释放风险

通过测定东湖通道沿线沉积物中8种重金属含量(As、Cd、Fe、Cu、Ni、Pb、Hg和Zn)评价重金属污染生态环境风险。通过室内模拟试验分析人工干扰下沉积物的重金属释放风险。结果表明各重金属平均含量均高于湖北省土壤重金属背景值,团湖湖心以及东湖通道工程沿线近岸带沉积物中重金属含量偏高。潜在生态风险危害指数法结果显示7种重金属的生态风险排序为:CdHgAsPbCuNiZn,Cd的Ei值最高,为130.81,生态风险危害等级处于强水平,多数重金属单项生态风险危害等级处于轻微水平。地积累指数法评价结果显示污染程度级别排序为:CdPb=CuZnAsHg=Ni,Cd污染严重,其余6种重金属的污染级别为无-中度污染水平。室内模拟实验人工扰动下沉积物重金属向水体释放风险最大的为Cd和As,沉积物中重金属存在一定的释放风险。     

某铁矿尾矿库及周边土壤重金属污染评价

在对某铁矿尾矿库及周边土壤(含水系沉积物、农田表层土壤)重金属含量和理化性质分析测试的基础上,着重分析土壤中重金属元素分布特征,同时运用地累积指数方法对研究区域重金属污染程度进行评价。重金属污染评价结果显示:尾矿库内重金属污染程度排序为CdAsCuZnPbNiCr,元素Cd、As、Cu、Zn均达到严重污染级别;水系沉积物重金属污染程度排序为CdCuAsZnPbNiCr,元素Cd、Cu、As达到严重污染级别;农田表层土壤污染程度CdCuAsZnPbNCr,元素Cd达到严重污染,Cu、As总体虽为中度污染,但个别样点达到重度污染。尾矿库对周边土壤的影响不容忽视,需加强重金属污染的预防和治理。     

几种区域土壤重金属污染评价方法的比较研究

根据昆山市2 km×2 km网格土壤采样重金属测试数据,选取As、Cd作为代表元素,以地累积指数为污染指数,运用简单数理统计、正态模糊数与核密度估计对区域土壤重金属总体污染程度进行了评价,系统比较了不同评价方法的结果差异.结果表明:评价的便捷性上,3种方法的排序是简单数理统计正态模糊数法≥核密度估计;结果的准确性上,与简单数理统计相比,正态模糊数法和核密度估计能较敏感地显示研究区域分布极少的污染等级区域,3种方法下研究区As总体污染评价的平均地累积指数相对于参照值的偏差分别为19.2%、19.2%、15.4%,Cd的分别为14.3%、14.3%、10.7%,准确度排序为核密度估计正态模糊数法=简单数理统计,结果所包含信息的全面性上,为正态模糊数法核密度估计=简单数理统计,应用正态模糊数法评价能得到表征总体污染程度的区间数,核密度估计与简单数理统计只能得出唯一值.     

南沙河表层沉积物重金属污染评价及来源解析

测定了南沙河表层沉积物中重金属含量,采用地累积指数法对沉积物中重金属污染程度进行评价,沉积物的重金属地累积指数分级为0～4级,属于无污染至偏重度污染水平,各重金属的污染程度为:Zn＞As＞Se＞Cu＞Pb＞Sb＞Ni＞Cr＞Co＞V＞Tl.运用主成分分析法对沉积物中重金属污染来源进行解析,结果表明,南沙河底泥中不同重金...     

湘江衡阳段表层沉积物重金属污染评价研究

文章分析了湘江衡阳段28个站点的表层沉积物中的重金属(Cd、Pb、Cu、As、Cr、Zn)总量和空间分布特征。参照国内相关标准和背景值,运用相关性分析与地累积指数分析法对检测结果进行重金属污染程度的分析评价。结果表明:湘江衡阳段表层沉积物各重金属的污染程度排序为:Cd>Pb>Zn>Cu>As>Cr,湘江衡阳段沉积物存在严重的重金属污染,其中位于水口山工业区的中游水域沉积物污染最为严重。     

山美水库沉积物重金属污染状况及风险评价

为了解泉州市山美水库沉积物重金属空间分布及污染水平,采用电离子耦合法(ICP-MS)测定了库区20个采样点不同分层的67个沉积物样品的w(As)、w(Zn)、w(Cd)、w(Pb)、w(Cu)、w(Cr),并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法进行了库区重金属污染程度及生态风险的评价. 结果表明,Cd是山美水库最主要的重金属污染物,不同分区分层w(Cd)平均值为0.24~0.49 mg/kg,受人为活动影响较大.不同分区w(Cd)存在差异,污染层的Ⅰ区、Ⅱ区显著高于Ⅲ区(P<0.05). Pb和Cu虽有累积但污染情况较轻. 重金属污染来源主要为入库河流承接的沿程生活、工业及农业污染物,部分来源为周边村庄的生活及农业污染物. 地累积指数法评价结果显示,山美水库各重金属元素的平均污染程度由强到弱依次为Cd(轻度污染)>Cu(清洁)>Pb(清洁)>As(清洁)>Zn(清洁)>Cr(清洁). 潜在生态风险结果显示,6种元素中,Cd的生态风险为“强”,其他重金属则是低或无生态风险. 研究显示,在开展底泥疏浚工作中,疏浚深度的确定应综合考虑沉积物氮、磷及重金属污染状况,并需在底泥堆场采取防渗措施避免重金属对土壤及地下水产生二次污染.      

太湖沉积物中重金属污染状况及分布特征探讨

依据沉积学原理和水体沉积物重金属的环境地球化学特性，用地积累指数法和改进的多变量Chernoff脸谱图，对太湖沉积物中重金属的污染状况及不同重金属的地积累程度进行了综合性的评价。结果表明：（1）太湖沉积物中重金属的污染可划分为3个区域：湖心相对清洁区、湖岸轻度污染区和内湖综合污染区。（2）太湖沉积物中重金属存在轻度污染。其中铜污染极别高于其它金属，且集中的太湖北部地区。铬污染属于轻度污染，具有分布空间广且均衡的特点。     

高州水库表层沉积物重金属污染特征及生态风险评价

为全面了解高州水库(石骨库区和良德库区)表层沉积物重金属污染水平及其潜在的生态风险,在高州水库及其入库支流采集沉积物样品15个,分析Cu,Pb,Zn,Cr,Ni,Cd,Mn和As共8种重金属的含量水平及其分布特征.采用地累积指数(I_geo)、潜在生态危害指数(RI)及基于生物效应浓度的评价法,对高州水库及其支流表层沉积物重金属污染进行分析和评价.结果表明:高州水库及入库支流沉积物中重金属含量水平变动趋势基本一致,顺序依次为w(Zn)>w(Cr)>w(Pb)>w(Mn)>w(Ni)>w(Cu)>w(As)>w(Cd),w(Cd)和w(Cr)空间分布不均匀;地累积指数显示,8种重金属污染程度处于无污染至中度污染,污染程度强弱顺序为Zn>Cd>Cr>Ni>Pb≈Cu>Mn≈As;潜在生态风险指数显示,高州水库及其入库支流表层沉积物重金属污染处于中等生态危害程度;基于沉积物质量基准的评价结果显示,高州水库沉积物重金属对生物的急性毒性效应不明显.水库上游支流沉积物中重金属的毒性应引起有关部门重视.